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標準化生物醫(yī)藥廠房的設計要點

返回列表 來源:建筑設計 瀏覽:- 發(fā)布日期:2024-05-29 08:42:32

1、園區(qū)規(guī)劃

1)功能布局

每棟廠房以模塊化的布局,整體將更為實用高效,可以充分利用容積率和建筑密度,交通流線也便捷通暢。整體建筑宜南北向布局,同時重點考慮城市形象界面,結(jié)合入口、人行空間打造園區(qū)景觀軸線。

標準化生物醫(yī)藥廠房的設計要點

園區(qū)的行政及生活配套建筑宜根據(jù)地塊條件結(jié)合生活配套的功能設置園區(qū)公共開放空間,并結(jié)合園區(qū)出入口及主要形象界面,打造園區(qū)主要形象展示空間。如綜合樓一般可考慮設在園區(qū)主入口或者靠近園區(qū)中央的位置,又如宿舍樓的布局需考慮交通流線、日照、運維管理等問題,需充分結(jié)合周邊環(huán)境,一般布置在采光良好的靠近市政道路的一側(cè),能夠兼顧獨立對外運營和分隔管理的要求。

設備配套功能用房集中布置,不影響園區(qū)主要形象界面,并應綜合考慮用房對周邊區(qū)域的影響。如開關(guān)站、用戶站應設置在供電半徑相對接近負荷中心且對于市政和園區(qū)進出線都方便的地面位置。如水泵房一般設置在供水半徑相對均勻的地面位置,消防水池一般設置在地下室或地面,事故水池容積大小需結(jié)合環(huán)評要求并根據(jù)市政條件確定水池個數(shù),結(jié)合場地條件靠近市政出口均勻分布。雨水回用池、雨水調(diào)蓄池可結(jié)合事故水池設置,對于無事故水池的項目,位置靠近雨水系統(tǒng)末端。

甲類庫房的總面積需根據(jù)政府審批要求確定,距離園區(qū)外道路不小于20m,距離園區(qū)內(nèi)主要道路不小于10m,次要道路不小于5m。根據(jù)以往項目經(jīng)驗,有部分客戶有此需求,庫房內(nèi)獨立分隔若干房間,土建毛坯交付,待后續(xù)客戶租用后,根據(jù)存儲物品的理化性質(zhì),做二次深化改造。

此外,由于此類園區(qū)項目大多廠房下部無地下室,故需在其首層建筑周邊預留一定的設備擴展場地,進深約6-8m,面積約50㎡,供后續(xù)入駐企業(yè)布置必須設置在室外的工藝設備。該區(qū)域應盡量避開各類管線布置,使其保留原地開挖的可能性。

2)交通設計

客貨流線應清晰,盡量減少交叉,各類車位均勻布置,卸貨區(qū)可采用共用模式,以節(jié)約場地。生物醫(yī)藥園區(qū)一般以中型車為主,因此交通性主干路不宜小于9.0m,用于消防道及一般交通的次干路一般為7.0m。道路轉(zhuǎn)彎半一般按12m進行設置。

3)建筑間距

建筑間距需滿足各地的“城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定”及現(xiàn)行消防規(guī)范,同時尚需符合《精細化工企業(yè)工程設計防火標準》的要求。一般來說,后者對于建筑間距的要求更高,需著重關(guān)注。

2、建筑設計

1)面積段

單體建筑的面積段根據(jù)各企業(yè)的發(fā)展階段及自身工藝確定。處于孵化器階段的企業(yè),即研究初步成果、小試階段的企業(yè),其需求的面積段在1000~4000平方米左右;而加速器階段的企業(yè),即深入研究、中試階段的企業(yè),其需求的面積段在4000~8000平方米左右;而再往上產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè),為生產(chǎn)+質(zhì)檢+倉儲的全流程,其單體的面積段在8000~20000平方米左右;或更大規(guī)模的采用自建廠區(qū)的模式。

根據(jù)不同面積段的需求,在一個園區(qū)內(nèi)部可通過適當?shù)拿娣e配比,結(jié)合招商的前期介入,達到最大化的市場適配性。

2)平面設計

通過對單抗、醫(yī)療器械生產(chǎn)、疫苗試劑生產(chǎn)、基因檢測實驗等多角度的對比,發(fā)現(xiàn)盡管工藝各不相同,但最終的平面卻殊途同歸,生產(chǎn)輔助功能占據(jù)平面邊緣,包圍中心的生產(chǎn)及倉庫區(qū)。

尤其是醫(yī)療器械生產(chǎn)工藝對廠房適應性較強,適用平面形態(tài)范圍廣,還可與研發(fā)樓混用。

3)建筑層高

生物醫(yī)藥廠房的建筑層高源于潔凈室的需求,其理想的層高結(jié)構(gòu)應為三層,即上部為上層的結(jié)構(gòu)梁,中間層為技術(shù)夾層區(qū),下部為生產(chǎn)空間。技術(shù)夾層區(qū)包含送排風管、橋架、消防管道即吊頂燈具等等。通常的建筑梁高為0.9~1米,技術(shù)夾層在2~2.4米左右,生產(chǎn)空間在2.6~3.1米左右。

不同的潔凈度要求對于設備高度的影響不同,潔凈等級越高,風量越大,需要風管越高,不同工藝、不同規(guī)模的生產(chǎn)車間對于高度的影響程度也不一致,在技術(shù)夾層及生產(chǎn)空間內(nèi)預留0.4米和0.5米浮動值可以滿足市場絕大部分工藝生產(chǎn)需求。

4)建筑層數(shù)

大部分企業(yè)會將生產(chǎn)空間放下層,將研發(fā)空間放上層,并適當增加首層的層高,因此按多層控制高度反推,多層廠房可設計為3-4層,從經(jīng)濟性上考慮,3層增加到4層,土建單方造價會降低,因此建議4層為主力層數(shù)。

而目前越來越火的“工業(yè)上樓”非常適用于生物醫(yī)藥廠房??紤]到垂直貨運效率、工藝要求、設備管井設置、得房率、建設成本等因素,高層廠房建議做到6-8層,并采用“多首層”的設計思路。

5)結(jié)構(gòu)荷載

根據(jù)規(guī)范標準,醫(yī)藥工業(yè)的車間樓面活載標準值在5~8KN/㎡之間,對于生物工程類(提取、發(fā)酵)車間一般取8KN/㎡。動物房3.5~5.0KN/㎡,研發(fā)留樣間5.0KN/㎡。

高層廠房可以根據(jù)產(chǎn)業(yè)引導,優(yōu)化樓層荷載布置分配。根據(jù)下層生產(chǎn)、上層研發(fā)的原則,每隔3層左右一個輪回。

3、工藝需求

1)三廢排放

仍然著眼于產(chǎn)品的標準化和不同企業(yè)的差異化兩者的矛盾和統(tǒng)一。

不同企業(yè)對于廢水處理的要求和規(guī)模不同,因此不建議統(tǒng)一設置廢水處理設施,可以預留場地空間以后給企業(yè)自行擴展,或在主樓投影的地下室區(qū)域預留設備區(qū)域。

同理,不同企業(yè)對于廢氣排放的要求也各不相同,因此對于多層建筑而言,在屋面預留盡可能空間,留給企業(yè)布置廢氣處理和排放設施;而對于高層建筑,尚需考慮在每層設置設備區(qū)域,結(jié)合建筑立面布置室外設備。

2)事故水池

布置原則較為固定,即靠近市政出口并均勻分布,同時要有一定的頂板覆土深度便于管線接駁。位置需要避開園區(qū)內(nèi)管線集中行走區(qū)域,水池范圍內(nèi)一般無法走其他管線。水池上部地坪設置綠化為宜。若設置機動車停車位,尚應避開水池入口及出地面的其他附屬設施。

3)供配電

產(chǎn)業(yè)的特點為通常有不可斷用電負荷(生物培養(yǎng)、分裝、實驗通風、凍干機、冷庫或冰箱等),需要園區(qū)提供至少雙電源,且上級電源分別來自10kV不同母線,需考慮預留柴油發(fā)電機安裝位置,例如地下室或一層室外場地。

從以往項目以及研究案例分析,產(chǎn)業(yè)的單位用電指標較高,用電總負荷裝機容量大,通常會配備冷機或熱泵等大容量設備,單回路可達500kW。

同時,小客戶10kV供電需求較大。大于8000㎡或供電容量大于1600kW用戶,采用380V供電已不滿足合理性和經(jīng)濟性要求,可采用10kV供電,且大部分用戶更傾向于10kV專線到戶。

此外,由于開發(fā)前期及設計階段目標客戶的不確定性,且不同產(chǎn)業(yè)對于用電量的差異較大,從以往項目的經(jīng)驗來看,在無定制客戶的前提下,室外總體可多預留30%左右的備用出墻管、室外電纜管,方便后期增容,避免開挖及頂管。對于園區(qū)后期改造的成本控制及整體室外效果而言,性價比較好。

4)通風與管井

針對不同工藝類別對管井的需求進行梳理排序,大體順序是:傳統(tǒng)制藥 > 生物醫(yī)藥 > 醫(yī)療器械。由于不同工藝對于管井面積的需求各不相同,管道形式,凈化要求等的不確定,致使無法定量設計預留管井尺寸。

由此,我們重點研究更靈活的管井預留方式,不受面積制約,同時滿足不同企業(yè)需求,兼顧整體立面形象。

除常規(guī)的室內(nèi)設置預留管井外,這里推薦室外管廊的做法。其優(yōu)勢在于滿足不同企業(yè)工藝需求的同時,更有利于建筑師們對于建筑形體及立面的把控,易實現(xiàn)整個園區(qū)的和諧統(tǒng)一。

在單體建筑有內(nèi)天井的條件下,也可以將設備管道布置于此。雖然天井內(nèi)部管道十分“壯觀”,但是可以不影響建筑的“外立面”。

5)蒸汽與燃氣

蒸汽主要用于無菌生產(chǎn)區(qū)域的凈化空調(diào)、工藝滅菌及藥用注射蒸餾水,來源可采用市政蒸汽、自建鍋爐房、蒸汽發(fā)生器等提供。

客戶自建鍋爐房一般建筑規(guī)模在1*2個柱跨左右,需要設置相應泄爆口和疏散口。鍋爐房泄爆口不能直接面向道路和人員活動場所,鍋爐房選址應貼臨組團間綠化,泄爆口面對內(nèi)部綠化。盡可能減小對園區(qū)形象面影響。

燃氣系統(tǒng)主要為空調(diào)熱源設備、產(chǎn)生蒸汽的設備提供燃料。一次土建階段僅預留燃氣調(diào)壓裝置及燃氣表間。燃氣管道實施一般由用戶后期自行申請,并由當?shù)厝細夤驹O計及施工。

總之,面對各種客戶的不同工藝,可以標準化的設計要素為層高、荷載、供電。小試研發(fā)類層高建議4.8米,中試生產(chǎn)類層高建議5.5米以上,生產(chǎn)類首層層高建議6.5-7.2米。研發(fā)類荷載取500kg/㎡,生產(chǎn)類為800kg/㎡。供電方面,有條件的取200-300W/㎡。設施方面,盡可能預留場地和建筑公共空間給與后期不同工藝使用,原則為在成本可控的范圍內(nèi)保證最大的兼容性。

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